光纤通信的原理

仪器简介：本系统可满足光纤光学基础教学的要求，系统包括15个实验实验覆盖了光纤光学的两大研究与应用领域：光纤传感和光纤通信。系统由实验主机、光纤器件与模块、光纤光栅应 变仪、光纤光栅温度仪、Mach-Zehnder干涉仪、精密光纤耦合器、光纤功率计及其它附件等组成。通过本实验系统，学生可以掌握光纤光学的基础知识，掌握常用光纤器件的指标和基本测试方法，了解光纤传感和光纤通信的基本原理。技术参数：WGX-1型 光纤信息与光通信实验系统 可开设实验： 光纤光学基本知识演示实验 波分复用（WDM）原理性实验 光纤与光源耦合方法实验 Mach-Zehnder光纤干涉实验 多模光纤数值孔径（NA）测量实验 光纤光栅温度传感原理实验 光纤传输损耗性质及测量实验 光纤光栅压力传感原理实验 光纤分束器参数测量实验 光发射机消光比测量实验 可调光衰减器及参数测量实验 掺铒光纤放大器原理实验 光纤隔离器及参数测量实验 音频模拟信号传输实验 光纤光开关实验 仪器特点： 实验系统中的实验涵盖广，包括4个波长的应用：632.8nm,650nm,1310nm,1550nm 实验系统集成度高，主要功能模块集成于实验主机上； 实验系统中的光纤模块复用程度高，原理展现具体，有助于启发学生思考和理解； 实验系统中光纤传感模块采用当前研究热点之一的光纤光栅传感器，使教学与研究前沿紧密联系； 实验系统中包含两种Mach-Zehnder光纤干涉仪：空间干涉仪和全光纤干涉仪便于光纤干涉理解和掌握干涉仪的实际应用。 成套性：实验主机，光纤器件与模块，掺铒光纤放大器，光纤光栅应变仪，光纤光栅温度仪，Mach-Zehnder干涉仪，精密光纤耦合器，光纤功率计（1310&1550nm），单模光纤，多模光纤，He-Ne激光器，激光功率指示仪，示波器，收音机音箱，可调光源，光纤切割刀。 WGX-2型 光纤器件实验系统 可开设实验： 光纤光学基本知识演示实验 光纤分束器参数测量实验 光纤与光源耦合方法实验 可调光衰减器及参数测量实验 多模光纤数值孔径（NA）测量实验 光纤光开关实验 光纤传输损耗性质及测量实验 Mach-Zehnder光纤干涉实验 成套性：实验主机，光纤器件与模块，Mach-Zehnder干涉仪，精密光纤耦合器，光纤功率计（1310&1550nm）单模光纤，多模光纤，He-Ne激光器，激光功率指示仪，可调光源，光纤切割刀。 WGX-3型光纤传感实验系统 可开设实验： 光纤光学基本知识演示实验 光纤分束器参数测量实验 光纤与光源耦合方法实验 Mach-Zehnder光纤干涉实验 多模光纤数值孔径（NA）测量实验 光纤光栅温度传感原理实验 光纤传输损耗性质及测量实验 光纤光栅压力传感原理实验 掺饵光纤放大器原理实验 成套性：实验主机，光纤器件与模块，掺铒光纤放大器，光纤光栅应变仪，光纤光栅温度仪，Mach-Zehnder干涉仪，精密光纤耦合器，光纤功率计（1310&1550nm），单模光纤，多模光纤，He-Ne激光器，激光功率指示仪，可调光源，光纤切割刀。 WGX-4型 光纤光通信实验系统 可开设实验： 光纤光学基本知识演示实验 可调光衰减器及参数测量实验 光纤与光源耦合方法实验 光纤隔离器及参数测量实验 多模光纤数值孔径（NA）测量实验 光纤光开关实验 光纤传输损耗性质及测量实验 波分复用（WDM）原理性实验 光纤分束器参数测量实验 光发射机消光比测量实验 掺铒光纤放大器原理实验 音频模拟信号传输实验 成套性：实验主机，光纤器件与模块，掺铒光纤放大器，精密光纤耦合器，光纤功率计（1310&1550nm），单模光纤，多模光纤，He-Ne激光器，激光功率指示仪，示波器，收音机，音箱，可调电源，光纤切割刀 WGX-5型 光纤信息与光通信实验系统 可开设实验： 光纤光学基本知识演示实验 光纤隔离器及参数测量实验光纤与光源耦合方法实验 光纤光开关实验 多模光纤数值孔径（NA）测量实验 波分复用（WDM）原理性实验 光纤传输损耗性质及测量实验 Mach-Zehnder光纤干涉实验 光纤分束器参数测量实验 光纤光栅温度传感原理实验 可调光衰减器及参数测量实验 光纤光栅压力传感原理实验 光发射机消光比测量实验 掺铒光纤放大器原理实验 音频模拟信号传输实验 几何光学实验 物理光学实验 近代光学实验 成套性： 实验主机、光纤器件与模块、掺饵光纤放大器、光纤光栅应变仪、光纤光栅温度仪、Mach-Zehnder干涉仪、精密光纤耦合器、光纤功率计（1310&1550nm）、单模光纤、多模光纤、He-Ne激光器、激光功率指示仪、示波器、收音机、音箱、可调电源、光纤切割刀、光学平台及工作台 WGX-6型光纤信息与光通信实验系统 WGX-6型光纤信息与光通信实验系统主要是将光源、光纤压力传感、光纤温度传感、多维调整架、导轨、接收屏等部件整合在一起，形成WGX-6型实验系统的主机。该产品主要用于光纤光学、光纤传感以及光通信专业教学，使学生了解、掌握光纤信息与光通信相关的基本原理和基本操作。 另外，有1550nm光源、650nm光源、632.8nm光源三组光源，可供老师开展其它光学实验。 可开实验 1.光纤光学基本知识演示实验 ； 2.光纤与光源耦合方法实验； 3.多模光纤数值孔径（NA）测量实验； 4.光纤传输损耗性质及测量实验； 5.光纤分束器参数测量实验； 6.可调光衰减器及参数测量实验； 7.光纤隔离器及参数测量实验； 8.光纤压力传感原理实验； 9.光纤温度传感原理实验； 10.Mach-Zehnder光纤干涉原理实验。 主要特点 1.实验系统集成度高，主要功能模块集成于实验主机上。 2.实验系统中包括3个波长的应用633nm、650nm、1550nm。 3.实验系统结构简单，便于观察，易于操作，有助于启发学生的思考和理解，更能提高学生的动手能力。 4.本实验系统采用光纤作为光的传输器件和传感器件，通过光纤感应温度、应力的变化，观察输出光的变化，学生可以更深刻地了解光纤传感的原理。 另外，有1550nm光源、650nm光源、632.8nm光源三组光源，可供老师利用于开展别的光学实验。 参数及性能指标 1550nm光源：功率P15501mW 650nm光源：功率P6500.4mW 632.8nm光源：功率P632.80.5mW 成套性： 实验主机、He-Ne激光器、激光功率指示仪、光纤功率计（1310&1550nm），光隔离器、双窗口分束器、可调光衰减器、光纤跳线、单模光纤、多模光纤、光纤切割刀、光纤剥线钳主要特点：实验系统中的实验涵盖广，包括4个波长的应用：632.8nm,650nm,1310nm,1550nm 实验系统集成度高，主要功能模块集成于实验主机上； 实验系统中的光纤模块复用程度高，原理展现具体，有助于启发学生思考和理解； 实验系统中光纤传感模块采用当前研究热点之一的光纤光栅传感器，使教学与研究前沿紧密联系； 实验系统中包含两种Mach-Zehnder光纤干涉仪：空间干涉仪和全光纤干涉仪便于光纤干涉理解和掌握干涉仪的实际应用。

仪器简介：OCS-1型光通信实验系统是我公司根据光纤光学、光纤通信原理及光通信器件与系统的相关课程新开发的实验教学仪器，是学生学习光纤通信的基本原理和相关技术的基础实验仪器，是学生将基本理论和实践相结合的重要训练。本实验系统可用于通信专业、光电子专业、光学专业、电子专业、物理专业以及其它相关专业等的实验教学，以使学生了解光纤通信这个古老而又前沿的科学，并为学生今后从事光通信的研究和开发奠定实物概念和建立应用技术基础。主要特点：特点： 提供一个目前最完整的光纤通信系统原理示范性教学与实验平台； 一个平台，多种实验内容可按具体功能选择搭配配套模块和测试仪器； 涉及光纤通信系统工作原理、基本技术和器件及系统特性测试； 实验者为主体的设计理念，高的性价比，丰富的实验内容； 提供丰富的光学接口与扩展功能； 着重于学生动手能力的培养； 紧密联系当前光纤通信发展趋势，学用结合。 基本实验内容： 第一部分 光纤光缆的分类识别实验 光纤跳线的识别和使用 模式滤除实验 第二部分 半导体光源的P-I特性曲线 光线路码实验 模拟光发送机的调制度 数字光发送机的平均光功率 数字光发送机的消光比 第三部分 数字光接收机的时钟 光接收机灵敏度测试 动态范围测试 误码测试 模拟光接收机的非线性失真实验 第四部分 光纤连接器的型号识别和使用 光纤连接器的损耗测试 光耦合器实验 光隔离器实验 WDM器件的串扰和损耗 光衰减器实验 第五部分 模拟话音光传输实验 模拟话音PCM光纤传输 2M数字光传输实验 波分复用光纤传输 成套性： 主机箱、20MHz双踪示波器、万用表、光纤功率计、电话机2部、光纤跳线4条、光纤适配器4个、X型光耦合器、光隔离器、波分复用器2个、可调光衰减器、一字钟表螺丝刀

仪器简介：在科学技术飞速发展的信息时代，光电技术、信息技术（IT）和集成电路技术（IC）在各个领域不断产生新的应用。其中，光纤技术在通信和传感领域的广泛应用，已经体现出依靠&ldquo 电&rdquo 进行信息提取和传输的方式所无法比拟的优势。光纤通信和光纤传感技术作为新的激光应用技术，已经成为工程应用和研究热点。由于光纤技术发展迅速，能够作为研究开发平台的仪器很少，一般一套设备只能完成一个功能。测试用设备不能作为功能设备使用，功能性设备不具备测试用条件。为了改变光纤技术研究中存在的设备单一状况，研究开发了&ldquo 全光纤多功能研究开发平台&rdquo 。 该仪器在2005年10月18日进行了教育部主持的专家鉴定会，与会专家一致通，鉴定结论：该仪器属于国际先进水平。 通过变换组件开发光纤应用技术覆盖了目前先进的光纤通信、传感技术，研究开发内容在20项以上。 平台与一般的科研光纤设备区别在于： 1、 主机能够单独完成多项监测、测试功能； 2、 提供强大数据处理终端； 3、 平台实现的功能融合了光纤通信和传感领域许多新技术； 4、 平台功能具有开放性。 优势 1、先进的平台构建方式 主机共享，人机互动。 强大的硬件平台和数据处理分析平台。 2、全新的研究内容 目前提供的研究内容都来自最新的专利和文章，包含的知识和技术属于新的科研成果，这使整个平台的学术水平属于国际先进水平。 3、研究开发平台也是工程应用平台 全光纤多功能研究开发平台实现了多项工程测试应用，目前能够完成的应用功能包括：  光纤分布传感技术  振动速度、加速度和位移  振动信号频谱分析  光纤等效折射率  光波在光纤中的传播速度  水中声波传播特性  光纤弹光效应  光波相位调制、解调  光纤长度测量  全光语音信号录入  全光通信 4、平台提供二次开发功能 平台对多种光纤传感技术的开发提供基础性功能，在此基础上通过信号分析和硬件完善，实验标定，能够完成工业用设备实现的功能。 功能介绍 1、 全光纤音频信号录入、传输、解调 传统方式 本系统 传感器 需电信号参与 光纤本身作为传感器 高压，高辐射，易燃易爆等高危环境 应用难度很大 无源方式采集信号 特别适用于高危环境作业 2、 桥梁建筑物分布式应变测量 技术特点 应用优势 监控范围 无中继可达40公里 大范围、远距离监控 如石油管线监控 定位精度 100m 大范围、远距离情况下的精确定位 环境要求 -40 º C ～ + 80 º C 不受任何天气的影响 适用于复杂多变的野外环境 信号采集 光纤、光缆 易于铺设，成本低廉 3、 光纤非接触振动测试 指标 测量范围 1Hz～5KHz 测试振幅 10nm～5mm 分辨率 10nm 加速度响应 1~106m/s2 速度测量范围 0.1m/s～200m/s 系统测量不确定度 1% 4、 激光外调制及解调技术 技术特点 应用优势 调制 采用压电陶瓷进行外调制 大相位（超过180度）调制 在不增加检测电路难度的情况下，增大了用该方法构造的测量仪器的动态范围 解调 白光干涉技术解调 独有的解调方式 5、 光纤长度测量 【原理】通过相位调制幅度于光纤延迟线成正比的关系如下式： &hellip &hellip &hellip &hellip （1） 为光纤的有效折射率； 为光纤延迟线的物理长度； 为光波在真空中的速度； 调制相位幅度； 光纤为振动信号的振幅和圆频率； 利用最小二乘法和数字信号处理平台，完成了光纤长度的测量。 指标 测量误差 ± 15m 动态范围 500M--50KM 分辨率 1mm 6、 光纤有效折射率的测量 【原理】同公式（1） 提出了测量有效折射率的一种新方法，为工程应用领域光纤有效折射率的测量提供了有效的途径。 7、 全光纤声纳系统 采用光纤线圈作为传感探头探测水中的声波信息，与采用传统的压电陶瓷方法截然不同。 A.具有很高的频带响应宽度和灵敏度； B.抗电磁干扰与信号串扰能力强、结构轻巧； C.可利用单根光纤作为传感元件，实现区域性布线监控； D.探头等水下实验设备抗腐蚀能力强，易于维护。技术参数：技术指标 一.系统指标 1.光源最大输出光功率：500uW 2.光电转换系统效率为：0.8V/100nW 3.光电转换系统带宽为：10HZ---100KHZ 二.功能指标 1.全光纤音频信号录入、传输、解调 音频信号提取范围：300HZ----10KHZ 2.全光纤单芯双向保密通信系统 在主传输光纤中的信号，即使被提取，也无法进行解调 3.激光外调制及解调技术 解调频率范围：10HZ---10KHZ 4.光纤长度测量 可测长度：500M--50KM 分辨率： 1mm 5.桥梁建筑物分布式应变测量 定位误差100m 6.光纤非接触振动测试 (1)测试频率： 1Hz～5KHz (2)测试振幅： 10nm～5mm (3)分辨率： 10nm (4)加速度响应： 1~106m/s2 (5)速度测量范围： 0.1m～200m/s (6)系统测量不确定度：1% (7)光电探测系统频率响应：0～20KHz主要特点：平台与一般的科研光纤设备区别在于： 1、 主机能够单独完成多项监测、测试功能； 2、 提供强大数据处理终端； 3、 平台实现的功能融合了光纤通信和传感领域许多新技术； 4、 平台功能具有开放性。 该仪器特点有以下特点：  融合5项专利技术  采用标准化、模块化的组合架构  通过共享主机、选用不同功能模块实现不同功能的研究主题 通过变换组件开发光纤应用技术覆盖了目前先进的光纤通信、传感技术。研究开发内容在20项以上，一套平台功能与20套分散的实验仪器实现的功能相当。 五大优势挑战传统光纤科研设备 1、 先进的平台构建方式 平台采用主机共享，功能模块结合研究内容搭配的方式，实现了仪器与研究人员人机互动。系统除了提供强大的硬件平台外，还提供数据处理分析平台。 2、全新的研究内容 目前提供的研究内容都来自最新的专利和文章，包含的知识和技术属于新的科研成果，这使整个平台的学术水平属于国际先进水平。其中利用低频信号测试光速等实验在全国来说属于首次提出，国际上未见文献报告；保密通信利用了量子通信等先进技术，在国内也属于创新实验。 3、研究开发平台也是工程应用平台 全光纤多功能研究开发平台实现了多项工程测试应用，目前能够完成的应用功能包括：  光波在光纤中的传播速度  光纤等效折射率  振动速度、加速度和位移  水中声波传播特性  光纤弹光效应  光波相位调制、解调  光纤分布传感技术  振动信号频谱分析  光纤长度测量  全光语音信号录入  全光通信 4、平台提供二次开发功能 平台对多种光纤传感技术的开发提供基础性功能，在此基础上通过信号分析和硬件完善，实验标定，能够完成工业用设备实现的功能。 5、极高的性价比 通过组合功能模块，即可通过一套主机满足不同研究开发的需要，性能单一光纤传感设备来说，全光纤多功能研究开发平台大大节约了经费成本。 平台具备的功能介绍 利用全光纤多功能研究开发平台，并配置相应硬件设备可实现下列功能： （1）全光纤音频信号录入、传输、解调功能 （2）单芯双向传输保密通信系统（光纤电话） （3）激光外调制及解调技术 （4）光纤有效折射率的测量 （5）光纤长度测量 （6）光纤桥梁建筑物定点应变测量 （7）全光纤声纳系统 （8）光纤非接触振动测试 软件系统实现的功能包括： （1） 信号采集、存储 （2） 信号功率谱分析 （3） 振动特性分析 （4） 声纹识别 （5） 发动机故障分析 （6） 纳米应变检测 （7） 相位还原